[發明專利]粉煤灰基多孔人造石的制備方法

無效

• 申請號: 201210024339.6
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102584322A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 譚宏斌
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B28/04;C04B18/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種可以用作建筑承重砌塊、填充墻與隔墻、屋面板和墻板使用的高強輕質人造石的制備方法。

背景技術

隨著我國國民經濟的高速發展，城鄉工業及民用建筑的發展規模越來越大。尤其近10年來，高層和框架結構建筑的不斷增加，對墻體材料不僅需求量大增，而且越來越要求具有節能、體輕、環保、保溫、隔熱等多種功能。近年來國內外已研究、開發、應用各種新型輕質建筑材料，加氣混凝土就是其中一種。

常見粉煤灰加氣混凝土主要原料為粉煤灰、河砂、石灰、少量的硅酸鹽水泥和石膏，石灰的用量較大，為10～20％。石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料，主要用石灰石為原料，經900～1100℃煅燒而成。因此在加氣混凝土中，石灰的摻量是其成本影響的主要因素。另外，石灰極易與空氣中的水反應，從而影響其性能，給其儲存帶來不便。在生產粉煤灰加氣混凝土時，不使用石灰，將會降低成本，簡化工藝。

粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊的蒸壓養護是獲得強度的必要條件，不僅關系到制品性能的好壞，也關系到生產效率的高低和能源的消耗。目前，我國現有加氣混凝土一般采用大約170～180℃的飽和蒸汽。在這樣的溫度下保溫一定時間，可以使粉煤灰中的二氧化硅很快地與石灰中的活性氧化鈣反應，生成所需的水化硅酸鈣凝膠膠結粉煤灰顆粒，使粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊具有一定強度。在該溫度下，石灰中的活性氧化鈣與粉煤灰中二氧化硅完全反應的時間長達7小時以上。如縮短蒸養時間，將降低能耗，提高生產效率。

目前的研究結果表明，現制備的粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊，石灰摻量較高，蒸養時間較長，強度較低，一般低于5MPa，不能滿足承重要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種低成本粉煤灰基多孔人造石的制備方法。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種粉煤灰基多孔人造石的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)在粉煤灰中加入含碳酸鈣的物料、含硫酸鈣的物料、含氧化硅的物料、水、纖維和硅酸鹽水泥，攪拌均勻后得到粉煤灰水泥漿體；其中含碳酸鈣的物料加入量為粉煤灰質量的5-40％，含硫酸鈣的物料加入量為粉煤灰質量的0-40％，含氧化硅的物料加入量為粉煤灰質量的5-200％，水加入量為粉煤灰質量的5-200％，纖維加入量為粉煤灰質量的0-5％，硅酸鹽水泥加入量為粉煤灰質量的0-5％。

(2)在步驟(1)的粉煤灰水泥漿體中加入堿激發劑，金屬鋁粉，有機起泡劑，混合均勻得到含氣粉煤灰水泥漿體；其中金屬鋁粉加入量為粉煤灰質量0.1-5％，有機起泡劑加入量為粉煤灰質量的0-2％；

(3)在步驟(2)的含氣粉煤灰水泥漿體倒入模具中，在20-80℃環境下靜置0.5-5小時后，切割得到水泥坯塊或水泥坯板；

(4)將步驟(3)得到的水泥坯塊或水泥坯板在150-300℃的水蒸氣環境中放置3-6小時，得到粉煤灰基多孔人造石。

上述方案中，步驟(1)中所述的粉煤灰、含碳酸鈣物料、含硫酸鈣物料、含氧化硅物料為30-80μm的粉體；其中粉煤灰為煤或煤矸石燃燒后產生的固體廢物；含碳酸鈣物料為石灰石，大理石粉，方解石粉，白堊土中的一種；含硫酸鈣物料為電廠脫硫石膏，氟石膏、石油焦脫硫灰渣，檸檬酸廢渣，磷石膏中的一種；含氧化硅物料為河砂，鉛鋅渣，砂巖中的一種。

步驟(1)中所述的纖維為木質素纖維，碳纖維，鋼纖維，聚丙烯纖維中的一種。

步驟(2)中所述的堿激發劑為氫氧化鈉、鋼渣、沸石生產廢水、赤泥中的一種；其中堿激發劑為氫氧化鈉時，加入量為粉煤灰質量的0-1％；堿激發劑為鋼渣、沸石生產廢水、赤泥時，加入量為粉煤灰質量的0-20％。

步驟(2)中所述的有機起泡劑為松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質素磺酸鹽、羧酸、骨膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白、氧化石蠟皂、纖維素及其它們的衍生物中的一種。

本發明優點是，用石灰石替代石灰，得到主要含托勃莫來石和硬硅鈣石的多孔人造石。通過提高蒸養溫度，可縮短蒸養時間。本發明可全部使用工業廢渣為原料，制備高強粉煤灰基人造石。另外，本發明中堿激發劑為化工原料氫氧化鈉時，其加入量不大于1％；蒸養時間最多為6小時，因此可降低成本、提高生產率。

按照本發明的方法，通過調整配方組成，制備的人造石砌塊或人造石板的最大強度為20MPa，干密度小于800Kg/m³，可以滿足特殊墻體的使用要求，例如作為承重砌塊或高強保溫墻板。

具體實施方式